Minisbornik_DsM_ID2012_2

DEN S MLÉKEM NA MENDELU
Minisborník p ísp vk na akci v rámci Ingrových dn 2012
Ing. Miroslav J zl, Ph.D.
ÚSTAV TECHNOLOGIE POTRAVIN, MENDELU
29. února 2012
BRNO
PROGRAM SOUBORU P EDNÁŠEK
DEN S MLÉKEM NA MENDELU
v rámci „Ingrových dn 2012“ st eda 29. února 2012, aula MENDELU
a jako klí ová aktivita projektu
OPVK Komplexní vzd lávání lidských zdroj v mléka ství
08:55-09:00 Zahájení Ing. Miroslav J zl, Ph.D.
09:00-11:30 Dopolední p ednášky
prof. Ing. Pavel Jelen, Ph.D., University of Alberta, CAN: Jakost mlé ných výrobk ve sv tovém
výzkumu a publikacích (09:00-09:50)
Ing. Ji í Kopá ek, CSc., MSM: Mýty o jogurtech (09:50-10:45)
doc. Ing. Ji í Št tina, VŠCHT Praha: Syrovátkové bílkoviny - význam ve výživ a fyzikální
vlastnosti (10:45-11:30)
11:30-13:00 P estávka (prohlížení poster
a prezentace kysaných mlé ných výrobk
firmy
DANONE a.s.)
13:00-15:00 Odpolední p ednášky
prof. Ing. Jana Dostálová, CSc.: Srovnání výživové hodnoty mléka a sójových nápoj
(13:00-13:45)
doc. Ing. Eva Samková, Ph.D., J U v eských Bud jovicích: Mastné kyseliny mlé ného tuku skotu
a faktory ovliv ující jejich zastoupení (13:45-14:15)
MVDr. Halina Mat jová, doc. MUDr. Jind ich Fiala, CSc., Masarykova univerzita Brno: Aktuální
nutri ní pohled na mléko a mlé né výrobky (14:15-14:40)
doc. Ing. Kv toslava Šustová, Ph.D., Ing. Tá a Lužová, Ph.D.: Cestování za sýry (14:40-15:00)
09:00-15:00 Posterová sekce
Ing. Miroslav J zl, Ph.D. a kolektiv: Komplexní vzd lávání lidských zdroj v mléka ství a aktuální
problematika
jakosti
mlé ných
výrobk
ešených
Ústavem
technologie
potravin,
AF MENDELU
Tato akce je spolufinancována z Evropského sociálního fondu a státním rozpo tem eské republiky
2
Obsah
P EDNÁŠKOVÁ SEKCE
Dostálová J., Šípková A.: Srovnání výživové hodnoty mléka a sójových nápoj .......
4
Kalhotka L.: Dekarboxylasová aktivita bakterií kontaminujících mléko a mlé né
výrobky............................................................................................................
10
Mat jová, H., Fiala, J.: Aktuální zdravotní pohled na mléko a mlé né výrobky.........
22
Samková E., Špi ka J., Hanuš O.: Vliv plemene a individuality na složení
mlé ného tuku skotu........................................................................................
24
Kolá ová M., Sládková P., Rožnovská D.: Vliv doby skladování na r st
probiotických kultur v jogurtu.........................................................................
P ÍLOHY
30
37
3
SROVNÁNÍ VÝŽIVOVÉ HODNOTY MLÉKA A SÓJOVÝCH NÁPOJ
Jana Dostálová – Anna Šípková
Ústav chemie a analýzy potravin, VŠCHT, Praha
Abstract
The nutritive value of soy drinks (after older terminology soy milks) is compared with nutritive
value of cow milk. Soy drinks have some advantages (they have no lactose, no cholesterol, fat has
better fatty acids composition, higher content of lecithin and vitamin E, contain isoflavons etc.), but
they can not be considered as equivalent replacement of cow milk from many reasons, especially
lower biological value of proteins and low content of calcium with low bioavailability (in case of
none fortification) and presence of some natural toxic or antinutritive compounds. Some dry soy
beverages have low content of soy extract and therefore low proteins content and they content fat
with unsuitable fatty acids composition (saturated fatty acids and trans-unsaturated fatty acids).
Úvod
Mléko pat í k základním potravinám, má vysokou výživovou hodnotu, zejména nezastupitelná je
jeho role jako bohatého zdroje dob e využitelného vápníku.
Je doloženo, že lidé mléko
konzumovali od pradávna (písemné zmínky o konzumaci mléka nacházíme u všech starov kých
národ a ve všech historických dobách se konzumovalo i v echách a na Morav ). P esto se
objevila v médiích za átkem 90. let minulého století ada negativních informací o mléku a mnoho
z nich se objevuje i v sou asnosti.
ada „odborník na výživu“ varuje, že mléko „je jedovaté“,
„zahle uje“, „je potrava pouze pro mlá ata“, „podporuje vznik osteroporózy“ a mnoho dalších
nesmyslných tvrzení. Jako náhrada za mléko se doporu ují r zné rostlinné nápoje, zejména nápoje
sójové. D íve se tyto výrobky nazývaly mléka, ale podle sou asné potraviná ské legislativy (podle
vyhlášky Ministerstva zem d lství . 329/1997 Sb. ve zn ní platných p edpis ) se nesmí používat
názvu sójové mléko, ale sójový nápoj. V zemích EU bylo toto legislativní opat ení p ijato již v roce
1994. Termín mléko se smí používat pouze pro produkt mlé né žlázy savc . K tomuto opat ení
došlo proto, aby spot ebitel v d l, že konzumuje potravinu o zcela odlišném složení a tudíž se zcela
odlišným p ínosem k výživ
lov ka. V následujícím textu zhodnotíme z hlediska výživového
složení kravského mléka a sójových nápoj tekutých i sušených. V p ípad sušených sójových
nápoj uvedeme i výsledky vlastních analýz p ítomného tuku.
4
Sójové nápoje (d íve sójová mléka)
Sójové „mléko“ je typická východoasijská potravina. Je velmi populární zejména v ín , odkud
také z po átku našeho letopo tu pocházejí nejstarší písemné zmínky o jeho používání. Výroba
sójového „mléka“ se však rozší ila až ve 20. století, kdy také za alo pronikat i do Evropy a USA.
V pr b hu devadesátých let minulého století se i na našem trhu objevila ada výrobk na bázi
sójových bob , ozna ovaná nejprve jako sójová mléka, pozd ji podle nové legislativy sójové
nápoje.
Sójové nápoje jsou ídké emulze, specifické chuti, p ipomínající mléko. Jejich složení závisí na
použitém technologickém postupu výroby. Složení sójových nápoj uvád né v r zných literárních
zdrojích je uvedeno v tabulce . 1 a obsah mastných kyselin v tabulce . 2.
Tabulka . 1: Pr m rné složení tekutých sójových nápoj a plnotu ného kravského mléka (%)
Živina g/100g
Bílkoviny
Tuky
Sacharidy
Popel
Energie (kJ/kcal)
Cholesterol
Laktóza
FAO
3,6
2,3
3,4
204/49
0
0
Sójové nápoje tekuté
Wikipedia
Benk
3,5
4,0
2,0
2,5
2,9
3,0
0,5
0,4
0
0
0
0
USDA
3,3
1,8
6,3
0,7
226/54
0
0
Kravské mléko
Kadlec a kol.
3,2
4,0
4,6
0,7
14 mg
4,6
Tabulka . 2. Obsah mastných kyselin v sójovém nápoji a v kravském mléce (g/100 g výrobku)
(USDA)
Mastné kyseliny
Sójový nápoj
Kravské mléko
Nasycené
0,205
2,278
Monoenové
0,401
1,057
Polyenové
0,961
0,136
Technologické postupy
Tradi ní postup výroby sójových nápoj spo ívá v rozemletí namo ených sójových bob , pova ení
s vodou, odst ed ní získané emulze (sediment se nazývá okara), její pasteraci a homogenizaci. Je
patentována ada modifikací tohoto postupu. Zcela jiný postup navrhlo Americké ministerstvo
zem d lství, který spo ívá ve výrob plnotu né sójové mouky extruzí, její dispergaci ve vod ,
homogenizaci a sprejovém usušení. Existují i další technologické postupy výroby sušených
sójových nápoj , které se v tšinou obohacují vápníkem. Sójové nápoje se vyráb jí i r zn ochucené
a na trhu jsou i sm si s mlékem kravským v r zném pom ru. N které sušené sójové nápoje obsahují
5
jen velmi malý podíl extraktu sójových bob . Sójová sušina je nahrazena sušeným kuku i ným
sirupem a áste n hydrogenovaným sójovým olejem.
Výživové hodnocení
Sójové nápoje nemohou sloužit jako rovnocenná náhrada mléka. Jejich p edností je nep ítomnost
cholesterolu a laktózy, lepší kvalita tuku z hlediska složení mastných kyselin, vyšší obsah lecitinu a
vitaminu E a p ítomnost isoflavon , látek, které u starších žen p sobí preventivn proti osteoporose
a kardiovaskulárním onemocn ním. Velkým nedostatkem (pokud se nejedná o nápoje obohacené) je
nízký obsah vápníku (v pr m ru 25 mg/100g, zatímco tekuté mléko obsahuje pr m rn 120
mg/100g), který je navíc málo využitelný (max. 10%; v mléce je využitelnost vápníku cca 30 %),
nep ítomnost vitamin D a B12 a dále nižší biologická hodnota bílkovin. V n kterých sušených
výrobcích je velice nízký obsah bílkovin (pouze n kolik procent – v námi analyzovaných výrobcích
se obsah bílkovin pohyboval v rozmezí 2,1-5,5 %, s výjimkou jednoho nápoje ozna eného extra
protein, který obsahoval 28 % bílkovin, zatímco kravské sušené mléko obsahuje zhruba 25 %
bílkovin). Jsou to v podstat sm si upravených škrob s tukem (v tšinou ve stejném množství jako
v sušeném plnotu ném mléce) a malým množstvím extraktu ze sójových bob . Tuk sušených
nápoj
má asto nevhodné složení mastných kyselin (vysoký obsah trans-nenasycených nebo
nasycených mastných kyselin). Sušené sójové nápoje obsahují, na rozdíl od sušeného kravského
mléka) vždy i látky p ídatné – stabilizátory (nej ast ji fosfore nan draselný), emulgátory a
protispékavé látky (oxid k emi itý).
Nevýhodou také je, že sójové boby jsou daleko v tším alergenem než kravské mléko a obsahují
pestrou škálu p írodních toxických a antinutri ních látek, v etn látek které zp sobují nadýmání,
které mohou z ásti p ejít i do sójových nápoj . Nejvýznamn jšími atinutri ními látkami sójových
bob jsou inhibitory proteas (trypsinua chymotrypsinu), které snižují využitelnost bílkovin. Další
jsou lektiny (zp sobují zpomalení r stu), goitrogenní látky (ovliv ují nep ízniv
innost štítné
žlázy) a antivitaminy. Všechny tyto látky lze spolehliv odstranit teplem, a proto v sójových
nápojích, pokud jsou vyrobeny seriozními výrobci, nebezpe í z jejich p íjmu nehrozí. Další
negativní složky jsou již tepeln stabilní. P edevším je to kyselina fytová, která váže minerální látky
do obtížn
využitelných komplex
fytoestrogeny (v poslední dob
a zp sobuje jejich nižší využitelnost, dále saponiny,
se poukazuje i na jejich p íznivé p sobení), nestravitelné
oligosacharidy (rafinosa, stachyosa, verbaskosa aj.) zp sobující nadýmání, lysinoalanin, alergeny a
puriny. N kterými speciálními postupy je lze do ur ité míry odstranit, ale s jejich p ítomností v
sójových nápojích musíme po ítat. Uvedené antinutri ní a toxické látky se, krom posledních t í, v
6
kravském mléce prakticky nevyskytují. N které z nich jsou sice obsaženy v krmivech, ale živo išný
organismus p sobí jako filtr a do mléka jich p echází jen velmi nepatrné množství.
Jak již bylo uvedeno, v tšina negativn p sobících látek obsažených v sójových nápojích se
tepelným ošet ením inaktivuje, ale ást z stává, a proto bychom sójových nápoj , stejn jako
ostatních výrobk ze sóji nem li konzumovat velká množství.
Sójové nápoje nejsou z hlediska senzorického pro v tšinu našich spot ebitel p íliš atraktivní, a
proto se asto ochucují r znými p ísadami nebo se vyráb jí sm si s kravským mlékem nebo
syrovátkou. V p ípad sm sí je nutné výrobky ozna it, že se jedná o sm s s kravským mlékem,
protože lidé, kte í trpí laktosovou intoleranci nebo alergií na mlé né bílkoviny by po požití
sm sného výrobku mohli mít i vážné zdravotní potíže.
Z výše uvedeného vyplývá, že sójové nápoje nejsou plnohodnotnou náhradou kravského mléka.
Nejv tšími nedostatky jsou nižší biologická hodnota bílkovin, u n kterých i jejich nízký obsah,
nižší obsah a malá využitelnost minerálních látek (pokud se nejedná o výrobky minerálními látkami
obohacené), p edevším vápníku a zinku, nep ítomnost vitamin D a B12 a p ítomnost antinutri ních
a toxických látek. Sójové nápoje mají na druhé stran n které p ednosti, zejména nep ítomnost
cholesterolu a p ízniv jší složení mastných kyselin tuku. V p ípad , kdy je náhrada sójovými
výrobky nezbytná, nap . u kojenc nesnášejících kravské mléko, je nutné používat pouze speciální
výrobky, ze kterých byly odstran ny antinutri ní látky vhodnými technologickými postupy a
výrobky obohaceny t mi živinami, kterých mají sójové výrobky nedostatek
Vlastní analýzy sušených sójových nápoj
Na našem pracovišti jsme analyzovali složení mastných kyselin tuku 10 sušených sójových nápoj ,
které jsme nakoupili ve tvrtém tvrtletí roku 2009 v pražské tržní síti. Obsah tuku byl stanoven po
obnov
nápoje dvojnásobnou extrakcí sm sí rozpoušt del (ethanol, hexan, diethylether).
Kvalitativní a kvantitativní analýza mastných kyselin byla provedena v izolovaném tuku po
p evedení na methylestery na kapilární kolon Supelco SP 2560, plynový chromatograf Hewlett
Packard 6890 s plamenovým ioniza ním detektorem.
7
Výsledky
Tabulka 3. Obsah tuku (%) a složení mastných kyselin v % z celkových mastných kyselin tuku
sušených sójových nápoj
Vzorek Název výrobku
1
Soja Milk natural
2
Zajíc Sojový nápoj Plus
3
Soja Milk vanilka
4
Soja Milk cappuccino
5
Soja Milk extra protein
6
Zajíc Sójový nápoj s vlákninou
7
8
Zajíc Sójový nápoj s p íchutí
smetany
ActiveMilk
9
Soja Milk jahoda
10
Zajíc Sojový nápoj Natural
Obsah
tuku
24
26
24
24
10
23
25,5
17,3
24
27,4
TFA
SAFA MUFA
PUFA
Ostatní
0,46
93,19
3,48
2,61
0,26
48,27
25,35
23,35
1,74
1,29
0,14
96,48
1,37
1,95
0,05
0,11
92,29
4,63
2,70
0,27
0,12
94,95
2,08
2,71
0,15
48,96
25,54
23,64
0,72
1,14
49,33
24,96
23,48
0,78
1,45
48,15
25,74
24,16
0,90
1,06
0,62
95,34
1,69
1,93
0,42
49,17
25,18
23,51
0,78
1,36
Diskuse výsledk
Z výsledk našich analýz plyne, že tuk poloviny sušených sójových nápoj obsahoval velmi vysoké
množství (48,2 - 49,3 %) trans-nenasycených mastných kyselin (byl použit áste n ztužený tuk).
Obsah trans-nenasycených mastných kyselin v jedné porci (25 g sušeného výrobku) p ekro il u ty
výrobk (Zajíc Sójový nápoj Plus, Zajíc Sójový nápoj s vlákninou, Zajíc Sójový nápoj s p íchutí a
Zajíc Sójový nápoj natural) tolerovatelný denní p íjem 2,5 g. Druhá polovina vzork sice transnenasycené mastné kyseliny neobsahovala, ale podle složení mastných kyselin obsahovala tuk
kokosový nebo palmojádrový s vysokým obsahem nasycených mastných kyselin (92,3 – 96,5%) s
vysokým podílem kyseliny laurové a myristové, které mají silné aterogenní ú inky. Z hlediska
kardiovaskulárních onemocn ní nemá mlé ný tuk výhodné složení, ale tuk p ítomný v námi
analyzovaných sušených sójových nápojích je ješt výrazn horší.
Záv r
Sójové nápoje jsou zpest ením sortimentu potraviná ských výrobk a pot ebným výrobkem pro
vegany a lidi nesnášející laktosu nebo mající alergii na mlé né výrobky. Pro zdravou populaci by
však v žádném p ípad nem ly sloužit jako náhrada mléka, protože se jedná o potravinu zcela
jiného složení. Složení sušených sójových nápoj je z hlediska výživového velmi nevýhodné, jak
8
bylo podrobn uvedeno v textu. O významu pro výživu mnoho napoví surovinové složení a údaje o
obsahu jednotlivých nutrient , a proto je nutné sledovat údaje na etiket , zvlášt p i použití t chto
výrobk pro výživu d tí, t hotných a kojících žen a starých lidí.
Souhrn
V p ísp vku je zhodnocena výživová hodnota sójových nápoj a srovnána s výživovou hodnotou
mléka kravského. Sójové nápoje mají ve srovnání s kravským mlékem ur ité p ednosti (neobsahují
laktosu, cholesterol, tuk má vhodn jší složení mastných kyselin, vyšší obsah lecitinu a vitaminu E,
obsahují pozitivn p sobící látky nap . isoflavony aj.), ale nelze je považovat za rovnocennou
náhradu mléka, zejména z d vodu nižší biologické hodnoty bílkovin a nízkého obsahu špatn
využitelného vápníku (pokud nejsou obohaceny) a obsahu n kterých p írodních toxických a
antinutri ních látek. N které sušené sójové nápoje obsahují velmi malé množství extraktu sójových
bob a tudíž mají nízký obsah bílkovin a obsahují p idaný tuk o nevhodném složení mastných
kyselin (nasycené mastné kyseliny nebo trans-nenasycené mastné kyseliny).
Literatura
And l M., Bayer M., Dlouhý P., Dostálová J., Drbohlav J., Kunešová M., Nevoral J., Tláskal P.:
Mléko a mlé né výrobky ve výživ , potraviná ská komora eské republiky, Praha 2010
Benk, E: Ind. Obst. u. Gemüseverwert, 71, s. 390, 1986
Dostálová J.: Význam sóje v lidské výživ , Ústav v deckotechnických informací pro zem d lství
(nyní ÚZEI), Praha 1990
Kadlec P., Melzoch K., Vold ich M a kol.: Co byste m li v d t o výrob potravin?, KEY
Publishing s.r.o., Ostrava, 2009
USDA National Nutrient Database for Standard Reference, Release 23 (2010)
Wikipedia, free encyklopedia (http://en.wikipedia.org/wiki/Soy_milk, 15.4.2011)
Kontaktní adresa:
Anna Šípková, Ústav chemie a analýzy potravin, VŠCHT Praha, Technická 5, 166 28 Praha 6, R
9
DEKARBOXYLASOVÁ AKTIVITA BAKTERIÍ
KONTAMINUJÍCÍCH MLÉKO A MLÉ NÉ VÝROBKY
Libor Kalhotka
Ústav agrochemie, p doznalství, mikrobiologie a výživy rostlin,
AF MENDELU, Zem d lská 1, 613 00 Brno
ÚVOD
Biogenní aminy jsou p ítomny ve všech živých organismech a jsou pro organismus nepostradatelné.
V nadlimitních koncentracích však mohou mít na organismus negativní vliv. V potravinách a
krmivech p edstavují biogenní aminy jedny z nežádoucích zplodin kone ného rozkladu bílkovin.
Z hlediska potravin a výživy je rozhodující cestou vzniku biogenních amin dekarboxylace
p irozených aminokyselin p sobením enzym n kterých bakterií. Dekarboxylace je d j, kdy se
odbourává karboxylová skupina – COOH a vytvá í se oxid uhli itý, ú inný enzym se pak nazývá
dekarboxylasa (KALA et K ÍŽEK, 2002) Tvorba biogenních amin je složitý proces závislý na
mnoha faktorech, jejichž identifikace je obtížná (BOVER-CID et al., 2000). Vznik a množství
biogenních amin v potravinách nebo potraviná ských surovinách lze tedy ovlivnit omezením
bakteriálního r stu nebo inhibicí aktivity p íslušných enzym p sobením ady faktor .
K nejvýznamn jším pat í teplota, aktivita vody, pH, doba skladování, obsah solí a redox potenciál.
Teplota prost edí významn ovliv uje enzymatickou aktivitu mikroorganism a tím samoz ejm i
vznik biogenních amin . Obecn platí, že produkce biogenních amin je úm rná teplot a dob
skladování. Teplota skladování m že ovlivnit obsah biogenních amin v potravinách (SILLA
SANTOS, 1996). Mezi potraviny v nichž se mohou vyskytnout biogenní aminy, pat í mléko a
p edevším mlé né fermentované výrobky, zejména sýry. Mezi bakterie, které se mohou vyskytnout
v mléce a mlé ných výrobcích, mohou produkovat dekarboxylasy a podílet se tak na jejich vzniku,
pat í nap . druhy rodu Bacillus, Citrobacter, Clostridium, Escherichia, Klebsiella, Pseudomonas,
Shigella, Salmonella, Lactobacillus, Streptococcus a Enterococcus (VYLET LOVÁ et al., 2010).
Koncentrace biogenních amin v erstvém mléce je nepatrná. V erstvém mléce, mlé ných
nápojích a výrobcích, které nejsou fermentované, se nacházejí aminy (propylamin, hexylamin,
alifatické di- a polyaminy, histamin a tyramin) v množství mén než 1 mg/kg. Krom toho se zde
m že vyskytovat putrescin, kadaverin, spermin a spermidin (GREIFOVÁ et al., 2003). P ítomnost
polyamin
v sýrech má s nejv tší pravd podobností p vod v mléce (SILLA SANTOS, 1996).
Nejvýznamn jšími fermentovanými mlé nými výrobky s nejvyšším množstvím biogenních amin
jsou sýry. Tvorba biogenních amin v sýrech je závislá na koncentraci aminokyselin nebo peptid ,
10
které ú inkují jako prekurzory jejich tvorby, p ítomnosti bakterií schopných dekarboxylovat
aminokyseliny, pH, koncentraci solí, vodní aktivit , množství mikroorganism a na p ítomnosti
kofaktor jako je pyridoxalfosfát (je ve velkém množství p ítomný v sýrech), nezanedbatelnou roli
zde hraje i dlouhá doba zrání sýr . Podmínkou vzniku toxického množství v sýrech je proteolýza,
která je p i zrání sýr považována za jeden z nejd ležit jších pochod ovliv ujících kvalitu sýra.
Na proteolýze mlé ných bílkovin se podílejí nativní proteasy z mléka a proteasy kontaminující
mikroflóry, podle MARINO et al. (2000) existuje pozitivní korelace mezi koncentrací kadaverinu a
množstvím Enterobacteriaceae v sýrech, ale hlavn
bakterie startovacích kultur Lactobacillus
lactis, Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus, Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium
(GREIFOVÁ et al., 2003). Podíl mikroorganism startovacích kultur na tvorb biogenních amin
potvrzují i STRATTON (1991) a LEUSCHNER et al. (1998).
V menší mí e se na tvorb
biogenních amin mohou podílet i bakterie rodu Propionibacterium a Streptococcus salivarius
subsp. thermophilus. Podle LEUSCHNER et al., 1998 se na tvorb biogenních amin v sýru gouda
mohou podílet i laktobacily používané p i výrob .
Jako p í inu vyšší etnosti otrav biogenními aminy uvádí KALA et K ÍŽEK (2005) vysoké
obsahy tyraminu a nebo histaminu. Sýry jsou po rybách nej ast jší potravinou zp sobující otravy
histaminem (SILLA SANTOS, 1996). DOEGLAS et al. (1967) uvád jí, že gouda obsahující 65 mg
histaminu/100g byla p í inou otrav v Holandsku. Vyšší obsahy t chto amin jsou v sýrech zrajících
pod mazem (typu tvar žk
i romaduru) a v sýrech polom kkých a plís ových. Další skupinou jsou
sýry vyráb né z nepasterovaného mléka a za zhoršených hygienických podmínek (nap . brynza). Ve
tvrdých sýrech holandského typu jsou hladiny biogenních amin nižší. Množství tyraminu v sýrech
m že dosáhnout 500mg/kg, když jsou p ítomny proteolytické enzymy a tyrosindekarboxylasa
pozitivní kmeny Enterococcus faecalis (GREIFOVÁ 2003; GREIF et GREIFOVÁ, 2006).
KEBARY et al. (1999) udávají množství biogenních amin v sýrech až nad 1g/kg. V edaru byla
detekována množství tyraminu 1500 mg/kg (HÁLÁSZ et al., 1994). Tyramin zp sobuje zúžení
periferních cév zvýšenou respiraci, slin ní, migrény a zvýšení hladiny krevního cukru. HALÁSZ et
al. (1994) uvádí, že tyramin je pravd podobn
tvo en aerobní mikroflórou a ne laktobacily
p idanými v pr b hu výroby. Sýry jsou dobrým substrátem pro tvorbu biogenních amin , ale
minimální výskyt otrav ukazuje, že p i zachování správných technologických postup se možnosti
jejich tvorby minimalizují. (GÖRNER et VALÍK, 2004)
11
METODIKA
Princip: p i dekarboxylaci aminokyseliny obsažené v diagnostickém médiu odšt pí p íslušná
dekarboxylasa karboxylovou skupinu z aminokyseliny za vzniku CO2 a alkalického aminu.
Pozitivní výsledek se pak projeví zbarvením indikátoru zp sobeným zm nou pH.
Postup: sterilní zkumavky 80 x 10 mm byly pln ny 1 ml diagnostického média (BROOKS et
SODEMAN, 1974) pro testováni E. coli, bacil a enterokok nebo 2 ml diagnostického média
(DAVIS, 1955, modifikace CCM) pro testování laktobacil , zality 0,5 ml parafinového oleje a
sterilizovány 15 min. p i 121 °C. Do takto p ipravených zkumavek byla o kovací kli kou
inokulována 24 hodinová mikrobiální kultura. Pro testování bylo použito 7 aminokyselin: lysin
(LYS), arginin (ARG), ornithin (ORN), phenylalanin (PHE), histamin (HIS), tyrosin (TYR) a
tryptofan (TRP). Pro testování dekarboxylasové aktivity bylo použito 9 izolát
Enterococcus, izolovaných z kozího mléka a sýr
bakterií rodu
(Tab 1). Dále pak 20 izolát
Bacillus
licheniformis získaných z mléka z Výzkumného ústavu pro chov skotu, s.r.o., Rapotín (Tab. 2).
Inkubace zkumavek probíhala p i 6, 25, 30 a 37 °C po dobu 10 dn . 25 izolát Escherichia coli
získaných v tšinou z mléka a mlé ných výrobk (Tab. 3) a dodaných rovn ž z VUCHS Rapotín.
Inkubace zkumavek probíhala p i 30 a 37 °C (izoláty íslo 12 – 25 pouze p i 37 °C) a 12 kmen
laktobacil izolovaných ze sýr (Tab. 4) dodaných z Výzkumného ústavu mlékárenského Tábor.
Inkubace zkumavek probíhala p i 25, 30 a 37 °C (kmeny laktobacil 6,8,10,12,13 pouze p i 37 °C)
po dobu 10 dn , v jejichž pr b hu byly hodnoceny barevné zm ny.
Tab. 1: Identifikace bakterií rodu Enterococcus
Vzorek .
Identifikace
P vod
1
Enterococcus faecium
syrové kozí mléko (Šoš vka)
2
Enterococcus faecium
syrové kozí mléko (Šoš vka)
3
Enterococcus spp.
kozí sýr (Ratibo ice)
4
Enterococcus mundtii
kozí sýr (Šoš vka)
5
Enterococcus faecium
syrové kozí mléko (Šoš vka)
6
Enterococcus faecium
syrové kozí mléko (Šoš vka)
7
Enterococcus faecium
syrové kozí mléko (Šoš vka)
8
Enterococcus durans
kozí sýr (Ratibo ice)
9
Enterococcus durans
kozí sýr (Ratibo ice)
12
Tab. 2: Testované izoláty Bacillus lichenifoemis
Izolát .
1Bl
2Bl
3Bl
4Bl
5Bl
6Bl
7Bl
8Bl
9Bl
10Bl
11Bl
12Bl
13Bl
14Bl
15Bl
16Bl
17Bl
18Bl
19Bl
20Bl
Izolace
mléko
mléko
mléko
mléko
mléko
mléko
mléko
mléko
mléko
mléko
mléko
mléko
mléko
mléko
mléko
mléko
mléko
mléko
mléko
mléko
P vod
Trnov kravín
Rychlý Pavel
Újezd dojírna I
cisterna Bohemilk
Bureš Jan Pisty
Medv dice
firma Klapý
Brejcha Václav
linka 2
linka 4
P emysl Brodský
Šedivec II
kravín Dolní Sloupnice
Opatovec
cisterna 9
cisterna 2
Hostice II
Hostice IV
Ing. Divišová Blažena
Fa. Chlumek
Druh bakterie
B.licheniformis
B.lichenifomis.
B.licheniformis
B.licheniformis
B.licheniformis
B.licheniformis
B.licheniformis
B.licheniformis
B.licheniformis
B.licheniformis
B.licheniformis
B.licheniformis
B.licheniformis
B.licheniformis
B.licheniformis
B.licheniformis
B.licheniformis
B.licheniformis
B.licheniformis
B.licheniformis
Tab. 3: Identifikace izolát Escherichia coli
Izolát
P vod
1 Ec
2 Ec
3 Ec
4 Ec
5 Ec
6 Ec
7 Ec
8 Ec
9 Ec
10 Ec
11 Ec
12 Ec
13 Ec
14 Ec
15 Ec
16 Ec
17 Ec
18 Ec
19 Ec
20 Ec
21 Ec
22 Ec
23 Ec
24 Ec
25 Ec
Syrové kravské mléko - bazén Malonty 17.4.2008
Syrové kravské mléko - bazén Malonty 17.4.2008
Syrové kravské mléko - individuální vzorek Jedlí 22.4.2008
Syrové kozí mléko
Syrové kozí mléko
Syrové kozí mléko
Syrové kozí mléko
Syrové kravské mléko
Syrové kravské mléko
Syrové kravské mléko
Syrové kravské mléko
Kozí sýr - tržní sí , kozí farma B ezí
Kozí sýr - tržní sí , Král sýr kozí, Polsko
Kozí sýr
Kozí sýr
Syrové ov í mléko
Ov í sýr
Ov í sýr
Syrové ov í mléko
Syrové ov í mléko
Syrové ov í mléko
Ov í sýr – tržní sí , Hypernova SR, dod. Regia Logistik
Ov í sýr – tržní sí , Tesco Brno
Mléko bazén - Kv tná II 2009
Voda – studna Rapotín 2009
13
Tab. 4: Testované kmeny laktobacil
Izolát .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Výsledek identifikace
Lactobacillus casei/paracasei
Lactobacillus curvatus subsp.curvatus
Lactobacillus curvatus subsp.curvatus
Lactobacillus curvatus subsp.curvatus
Lactobacillus curvatus subsp.curvatus
Lactobacillus curvatus subsp.curvatus
Lactobacillus curvatus subsp.curvatus
Lactobacillus curvatus
Lactobacillus curvatus
Lactobacillus curvatus subsp.curvatus
neidentifikováno
Lactobacillus curvatus subsp.curvatus
P vod
vysokodoh ívaný sýr
vysokodoh ívaný sýr
vysokodoh ívaný sýr
vysokodoh ívaný sýr
nízkodoh ívaný sýr
nízkodoh ívaný sýr
m kký sýr
nízkodoh ívaný sýr
sbírkový kmen
sbírkový kmen
vysokodoh ívaný sýr
m kký sýr
VÝSLEDKY A DISKUSE
V pr b hu 10 dn
byla u vybraných mikroorganism
testována dekarboxylasová aktivita p i
r zných teplotách. B hem kultivace bylo zjišt no, že za ur itých podmínek byly všechny izoláty
enterokok
(Tab. 1, Obr. 1 a 2) schopny dekarboxylovat aminokyseliny arginin a tyrosin.
Dekarboxylací argininu vzniká biogenní amin agmatin a z tyrosinu tyramin (VELÍŠEK, 1999).
Aminokyseliny
lysin,
ornitin,
fenylalanin,
histamin
a
tryptamin
nebyly
testovanými
mikroorganismy v bec dekarboxylovány. Dekarboxylace byla významnou m rou ovlivn na
teplotou kultivace. Zatímco p i 6 °C nevykázal pozitivní reakci ani jeden z testovaných izolát , p i
30 °C a 37 °C reagovaly tém
všechny. Intenzita barevných reakcí byla ovlivn na rovn ž dobou
kultivace. Zatímco p i 30 °C byla reakce tyraminu u všech pozitivních vzork velice pozvolná,
pozitivní reakce u argininu p i 37 °C byla silná už prvních dnech testování (zejména u vzorku 3 a
4). Lze íci, že enterokoky vykazovaly v tší schopnost dekarboxylovat arginin.
Enterokoky
izolované ze sýru (vzorky 3 a 4) vykazovaly oproti ostatním testovaným izolát m vyšší
dekarboxylasovou aktivitu pro tyramin. Mohou se tak také významn podílet na produkci tyraminu
v sýrech.
Obr. 1: Dekarboxylace argininu enterokoky v pr b hu
10 dn p i 37 °C
Obr. 2: Dekarboxylace tyrosinu enterokoky v pr b hu
10 dn p i 30 °C
14
Dalším testovaným druhem mikroorganism byl Bacillus licheniformis. Ten je spolu s B.
cereus, B. subtilis astým kontaminantem syrového i tepeln ošet eného mléka a mlé ných výrobk
(FRANK, 2001 GRIFFITHS, 2009). Je to fakultativn anaerobní, gram-pozitivní, pohyblivá,
sporulující ty inka 0,6-0,8 x 1,5-3,0 µm velká, vyskytující se jednotliv v párech nebo etízcích.
Teplota r stu se pohybuje v rozmezí od 15 °C do 50-55 °C (u izolát z geotermálního prost edí až
68 °C). Optimální pH r stu je mezi 5,7 až 6,8. Roste i p i 7 % NaCl. Je obvykle arginindihydrolasa
pozitivní, fenylalanin nedeaminuje, lysin ani ornitin nedekarboxyluje (LOGAN et DE VOS, 2009).
B. licheniformis pat í mezi bacily s menší proteolytickou aktivitou (N ME KOVÁ et al., 2010).
M že být p vodcem enterotoxikos a septických stav (R ŽI KA, 2003). Pr myslov m že být
využit k produkci antibiotik (BEDNÁ et al., 1996).
V pr b hu 10 dn
bylo p i teplotách 6, 25, 30 a 37 °C testováno 20 izolát
Bacillus
licheniformis získaných z mléka (Tab. 2). Po 10 dnech inkubace byly zjišt ny následující výsledky
(Obr. 3). Kultivací p i 6 °C nebyla ani u jednoho z testovaných izolát zjišt na dekarboxylasová
aktivita. Dekarboxylasová aktivita byla prokázána p i kultivaci ve 25 °C u 13 izolát (tyrosin), ve
30 °C u 18 izolát pro tyrosin, 4 pro ornitin, 2 pro phenylalanin, a 1 pro arginin a ve 37 °C u 20
izolát pro tyrosin, 6 pro tryptofan, 5 pro ornitin, 4 pro phenylalanin a 1 izolátu pro lysin, p i emž
první pozitivní reakce byly zaznamenány již po 48 h kultivace. Z výsledk
je z ejmé, že
dekarboxylasová aktivita rostla p ímo úm rn s r stem teploty kultivace. Kup íkladu Bacillus
macerans izolovaný z italského sýra byl schopen produkovat histamin p i 43, 37, 30, 22 a 4 °C, ale
nejvyšší produkce bylo dosaženo p i maximálním r stu bakterií za 30 °C (RODRIGUEZ-JEREZ et
al., 1994). V modelovém p ípadu p i skladování trvanlivého polotu ného mléka ve 4 °C nebyla u B.
licheniformis zaznamenána proteolýza, p i skladování ve 24 °C byl po t ech týdnech zjišt n pokles
obsahu bílkovin a zvýšení množství volného tyrosinu (JANŠTOVÁ et al., 2004). Zv tšující se po et
izolát B. licheniformis vykazující dekarboxylasovou aktivitu tedy odpovídá teplotním nárok m.
Ze sedmi testovaných aminokyselin bylo nejvíce pozitivních reakcí zjišt no u tyrosinu. 10. den
kultivace byla dekarboxylasová aktivita pro tuto aminokyselinu zjišt na u 13 izolát kultivovaných
p i 25 °C, 18 izolát p i 30 °C a 20 izolát p i 37 °C, p i této teplot byly reakce až na výjimky
nejintenzivn jší. První pozitivní reakce u n kterých izolát byly zjišt ny již po 48 h kultivace.
Intenzita reakcí se s dobou kultivace zvyšovala. Dekarboxylasová aktivita byla dále zjišt na u
tryptofanu, ale pouze u 6 izolát
kultivovaných p i 37 °C.
Schopnost dekarboxylovat
aminokyseliny byla zjišt na rovn ž u n kolika málo izolát pro fenylalanin (6) a ornithin (9) kultivace p i 30 a 37 °C, jedna slabá pozitivní reakce pro arginin byla zjišt na u izolátu 8Bl (p i 30
15
°C) a u izolátu 13Bl pro lysin (p i 37 °C). Protože B. licheniformis lysin ani ornithin
nedekarboxyluje (LOGAN
et DE VOS, 2009), m že se v p ípadech, kdy byla u t chto
aminokyselin zaznamenána pozitivní reakce jednat o reakce falešn pozitivní, které se mohou
n kdy vyskytnout ( BOVER-CID et HOLZAPFEL, 1999). Ve v tšin námi zjišt ných p ípad šlo o
slabé reakce. U histidinu nebyla dekarboxylasová aktivita zjišt na u žádného izolátu. Podobné
výsledky byly rovn ž zjišt ny u 7 testovaných izolát Bacillus licheniformis (DOSED L et al.,
2009). Pokud by tedy mléko nebo mlé né výrobky byly kontaminovány testovanými izoláty B.
licheniformis, mohly by se tyto bakterie podílet na tvorb biogenních amin a to p edevším na
tvorb tyraminu.
Obr. 3: Intenzita reakcí dekarboxylace tyrosinu B. licheniformis 10. den p i teplotách 6, 25, 30 a 37 °C
K významným kontaminant m mléka pat í rovn ž Escherichia coli. Po 10 dn
bylo p i
teplotách 30 a 37 °C (izoláty 12 - 25 pouze p i 37 °C) testováno 25 izolát E. coli (viz Tab. 3). Po
10 dnech inkubace byly zjišt ny následující výsledky. Z 11 testovaných izolát p i 25 °C byla
barevná reakce prokazující dekarboxylasovou aktivitu zjišt na u 2 izolát
pro arginin, 10 pro
ornitin, 7 pro fenylalanin, 10 pro tyrosin a 9 pro tyramin, u lysinu a histidinu nebyla
dekarboxylasová aktivita zjišt na. P i teplot 37 °C bylo testováno 25 izolát E. coli u nichž byla
zjišt na dekarboxylasová aktivita pro arginin u 2 izolát , pro ornitin u 21 izolát , pro fenylalanin u
12 izolát , pro histidin u 1izolátu, pro tyrosin u 22 izolát , a pro tryptofan u 19 izolát . U lysinu
nebyla dekarboxylasová aktivita op t zaznamenána. Optimální r stová teplota E. coli je 37 °C
(SEDLÁ EK, 2007). To potvrdili svými zjišt ními i GREIF et GREIFOVÁ (2004), kte í
nejrychlejší nár st kolonií nam ili p i 37 °C. U izolát
1Ec, 2Ec a 3Ec, které byly již d íve
testovány i p i 6 °C, nebyla p i této teplot prokázána dekarboxylasová aktivita. Význam optimální
16
teploty pro funkci dekarboxylas a tvorbu biogenních amin zd raz ují ve svých pracích SILLA
SANTOS (1998), BOVER-CID et HOLZAPFEL (1999). P i testování dekarboxylasové aktivity u
kmen E. coli, jíž se zabývali GREIFOVÁ et al. (2003) se tato bakterie ukázala jako významný
producent biogenních amin . P i všech teplotách testování docházelo k produkci kadaverinu a
putrescinu. Optimální teplota r stu E. coli je 37 °C a p i této teplot je schopna produkovat
kadaverin již po devíti hodinách kultivace (GREIFOVÁ et al., 2003). U námi testovaných izolát
však dekarboxylasová aktivita pro lysin, z n jž se tvo í kadaverin, nebyla zjišt na.
Producenty biogenních amin
mohou být rovn ž bakterie mlé ného kysání. Krom
definovaných mezofilních a termofilních zákysových kultur se p i výrob n kterých sýr uplat ují i
kultury nedefinované. Nezákysové bakterie mlé ného kysání jsou skupinou tvo enou p edevším
mezofilními laktobacily (Lactobacillus casei, L. rhamnosus, L. paracesei, L. plantarum, L.
curvatus). Tyto bakterie pochází p edevším z nepasterovaného mléka, u sýr vyráb ných z mléka
pasterovaného je jejich zdrojem rekontaminace mléka ze za ízení i z p edešlých výrob. B hem 10
dn bylo p i teplotách 25, 30 a 37 °C (kmeny 6, 8, 10, 12, 13 pouze p i 37 °C) testováno 12
mikrobiálních kmen laktobacil izolovaných ze sýr (Tab. 4). Po 10 dnech inkubace byly zjišt ny
tyto výsledky: p i 25 °C byla zjišt na silná pozitivní reakce kmen 2, 5, 11 u argininu a slabá reakce
kmene 9 u ornithinu. Inkubace p i 30 °C se projevila silnou pozitivní reakcí kmene 5 a 11 u
argininu a slabou reakcí kmene 9 u ornithinu a histidinu. P i 37 °C byla prokázána silná pozitivní
reakce kmene 11 u argininu a slabá reakce kmene 2 u tyrosinu, kmene 5 u lysinu a argininu, kmen
10, 12, 13 u tyrosinu a kmene 9 u ornithinu. Optimální r stová teplota laktobacil je 30 až 40 °C
(SEDLÁ EK 2007). Význam optimální teploty pro funkci dekarboxylas a tvorbu biogenních amin
zd raz ují ve svých pracích SILLA SANTOS (1998), BOVER-CID et HOLZAPFEL (1999) a
GREIFOVÁ et al. (2003). Mnohé kmeny laktobacil
v etn L. curvatus
jsou uvád ny jako
producenti tyraminu (CHOUDHURY et al., 1990; DE LLANO et al., 1998; BOVER-CID et al.,
2001; PEREIRA et al., 2001). Také n které naše kmeny vykázaly pozitivní, i když ne p íliš silnou
reakci na tyramindekarboxylasu. Nejsiln jší dekarboxylasová aktivita u námi testovaných kmen
byla však prozatím zjišt na u argininu (Obr. 4). Protich dné údaje uvádí literatura u schopnosti
bakterií mlé ného kvašení tvo it histamin. SILLA SANTOS (1998) a BOVER-CID et al. (2001)
nepozorovali u laktobacil aktivitu histidindekarboxylasy, naopak p ítomnost tohoto enzymu u
mnoha laktobacil uvádí BOVER-CID et HOLZAPFEL (1999) a DAPKEVICIUS et al, (2000).
Slabá aktivita histidindekarboxylasy byla prozatím zjišt na pouze u jednoho námi testovaného
kmene.
17
síla reakce
3 1/2
1
3
2
2 1/2
3
4
2
5
6
1 1/2
7
1
8
9
1/2
10
0
Lys
Lys
Lys
Arg
Arg
Arg
Orn
Orn
Orn
Phe
Phe
Phe
His
His
His
Tyr
Tyr
Tyr
Trp
Trp
Trp
25°C
30°C
37°C
25°C
30°C
37°C
25°C
30°C
37°C
25°C
30°C
37°C
25°C
30°C
37°C
25°C
30°C
37°C
25°C
30°C
37°C
11
12
Obr. 4: Pozitivní reakce testování dekarboxylasové aktivity laktobacil 10. den inkubace p i 25, 30 a 37 °C.
KALA et K ÍŽEK, (2002) uvádí, že dekarboxylasové aktivity, stanovené r znými autory u
téhož mikrobiálního druhu, mohou být rozdílné, jelikož uvnit jednotlivých druh existují desítky
kmen , které se mohou v této vlastnosti velmi výrazn lišit. Teplota prost edí významn ovliv uje
enzymatickou aktivitu mikroorganism . Podle ASCAR et TREPTOW (1986) je optimum pro
innost L-lysindekarboxylasy p i teplot 37 °C. I u námi testovaných izolát byla vyšší aktivita
dekarboxylas provázená intenzivn jší barevnou reakcí, s jistými výjimkami, zjišt na p i 37 °C.
Kultivací p i 6 °C nebyla ani u jednoho z testovaných izolát
enterokok , B. licheniformis a
vybraných E. coli zjišt na dekarboxylasová aktivita. S ohledem na možnou produkci biogenních
amin lze tedy tuto teplotu považovat za vyhovující pro uchovávání mléka a mlé ných výrobk .
D ležitým faktorem je také as. Mnoho autor uvádí, že obsah biogenních amin stoupá s asem a
teplotou skladování (SUZZI et GARDINI, 2003). V rámci našeho testování byly sledovány zm ny
intenzity barevných reakcí indikujících aktivitu dekarboxylas po dobu 10 dn . BOVER-CID et
HOLZAPFEL (1999) sledovali své vzorky 4 dny v anaerobním i aerobním prost edí, JOOSTEN et
NORTHOLT (1987) vzorky kultivovali 7 dní p i 30 °C. Delší dobu testování pak nedoporu ují
vzhledem k možnosti zkreslení reakcí vlivem jiných metabolických reakcí. Aktivita dekarboxylas se
ale u našich izolát projevila ve v tšin p ípad již mnohem d íve, v p ípad ornitinu p i 37 °C již
v b hem prvních 24 h, v následujících dnech pak docházelo v tšinou jen k zvyšování intenzity
barevné reakce
Koncentrace biogenních amin
v etn
tyraminu ale nebývají v erstvém mléce a
nefermentovaných mlé ných výrobcích vysoké (mén jak 1 mg/kg), jak uvád jí GREIFOVÁ et al.
(2003). U sýr m že být naopak množství biogenních amin , p edevším tyraminu a histaminu,
vysoké (KALA et K ÍŽEK, 2005 KOMPRDA et al., 2007).
18
ZÁV R
Testované mikroorganismy pat í mezi významné producenty biogenních amin . Teplota prost edí
tedy významn
ovliv uje enzymatickou aktivitu mikroorganism
biogenních amin . Obecn
platí, že produkce biogenních amin
a tím samoz ejm
i vznik
je úm rná teplot
a dob
skladování. Nejvyšší dekarboxylasové aktivity bylo dosaženo p i 30 a 37 °C. Naopak p i 6 °C
nebyla dekarboxylasová aktivita prokázána. S ohledem na možnou produkci biogenních amin lze
tedy tuto teplotu považovat za vyhovující pro uchovávání mléka a mlé ných výrobk .
Dekarboxylasové aktivity, stanovené r znými autory u téhož mikrobiálního druhu, mohou být
rozdílné, jelikož uvnit jednotlivých druh existují desítky kmen , které se mohou v této vlastnosti
velmi výrazn lišit.
POD KOVÁNÍ
P ísp vek vznikl s podporou projektu MŠMT 2B08069 Národní program výzkumu - NPV II,
program 2B - Výzkum vztah mezi vlastnostmi kontaminující mikroflóry a tvorbou biogenních
amin
jako rizikových toxikant
v systému hodnocení zdravotní nezávadnosti sýr
na
spot ebitelském trhu.
LITERATURA
ASKAR, A., TREPTOW, H. (1986): Biogene Amine in Lebensmitteln. Vorkommen, Bedeutung
und Bestimmung. Eugen Ulmer GmbH and Co., Stuttgart, Germany. 197 s., ISBN 3800121328
BEDNÁ , M., FRA KOVÁ, V., SCHINDLER, J., SOU EK, A., VÁVRA, J. (1996): Léka ská
mikrobiologie. Marvil, Praha
BOVER-CID, S., HOLZAPFEL, W.H. (1999): Improved screening procedure for biogenic amine production
by lactic acid bacteria. Int. J. of Food Microbiology 53, p.33-41.
BOVER-CID, S., HUGAS, M., IZQUIERDO-PULIDO, M., VIDAL-CAROU, M.C. (2000): Reduction of
biogenic amine formation using a negative amino acid-decarboxylase starter culture for fermentation of Fuet
sausages. Journal of Food Protection, 63, p. 237-243.
BOVER-CID, S., HUGAS, M., IZQUIERDO-PULIDO, M., VIDAL-CAROU, M.C. (2001): Amino aciddecarboxylase activity of bacteria isolated from fermented pork sausages. Int. J. of Food Microbiology 66, p.
185-189.
BROOKS, K., SODEMAN, T. (1974): A rapid method for determining decarboxylase and dihydrolase
activity. J. Clin. Pathol. 27, p. 148-152.
DAPKEVICIUS, M.L.N.E., NOUT, M.J.R., ROMBOUTS, F.M., HOUBEN, J.H., WYMENGA, W. (2000):
Biogenic amine formation and degradation by potential fish silage starter microorganisms. Int. J. of Food
Microbiology 57, p. 107-114.
DAVIS, G.H.G. (1955): The classification of lactobacilli from the human mouth. J. Gen. Microbiol. 13, p.
481-493.
De LLANO, D.G., CUESTA, , P., RODRIGUEZ, A. (1998): Biogenic amine production by wild lactococcal
and leuconostoc strains. Letters in Applied Microbiology 26, p. 270-274.
DOEGLAS H. - HUISMAN J. - NATER J.: Histamine intoxication after cheese. Lancet 2, 1967, 1361-2.
19
DOSED L, L., KALHOTKA, L., VYLET LOVÁ, M., N MCOVÁ, M. (2009): Vliv teploty a asu na
dekarboxylázovou aktivitu Bacillus licheniformis. [online]. In II. Konference studentské v decké a odborné
innosti. s. 9. URL: http://konference2009.ptacisvet.cz/4download/sbornik2009.pdf.
FRANK, J.P. (2001): Milk and Dairy Products. In Doyle, M.P. et al. Food Microbiology: fundamentals and
frontiers, ASM Press Washington, DS 2001, ISBN 1-55581-208-2.
GÖRNER F. - VALÍK L'. (2004): Aplikovaná mikrobiológia požívatín. Malé centrum, Bratislava, 528 s.
GREIF, G., GREIFOVÁ, M. (2006): Štúdium analýzy biogénnych amínov vo vybraných mlie nych
výrobkoch.Mliekarstvo, no. 2, vol. 37, s. 38-42
GREIFOVÁ, M., GREIF, G., NOVORO NÍKOVÁ, B., KUBOVÁ, A. (2003): Biogénne amíny v mlie nych
výrobkoch a ich tvorba enterokokami. Mliekarstvo 4/34, s. 31-33.
GRIFFITHS M. W. (2009): Food safety issues and the mikrobiology of milk and dairy products. In Heredia,
N., Wasley, I., García, S. Microbiologically Safe Foods, WileyHoboken, New Jersey 2009, ISBN 978-0-47005333-1.
HALÁSZ A. - BARÁTH A. - SIMON-SAKARDI L. - HOLZAPFEL W. (1994): Biogenic amines and their
production by microorganisms in food, Trends in Food Science Technology 5, p 42 - 49
CHOUDHURY, N., HANSEN, W., ENGESSER, D., HAMMES, W.P., HOLZAPFEL, W.H. (1990):
Formation of histamine and tyramine by lactic acid bacteria in decarboxylase medium. Lett. Appl.
Microbiol. 11, p. 278-281.
JANŠTOVÁ, B., LUKÁŠOVÁ, J., DRA KOVÁ, M., VORLOVÁ, L. (2004): Influence of Bacillus spp.
Enzymes on ultra high temperature-treated milk proteins. Acta Veterinaria, Brno, vol. 73, p. 393 - 400
KALA , P., K ÍŽEK, M. (2002): Biogenní aminy a polyaminy v potravinách. Výživa a potraviny . 1, pp.
12-13.
KALA , P., K ÍŽEK, M. (2005): Biogenní aminy a polyaminy v potravinách a jejich vliv na lidské zdraví.
Potraviná ská revue 2/2005, s. 40-42.
KEBARY, K.M.K., EL-SONBATY, A.H., BADAWI, R.M. (1999): Effect of heating milk and accelerating
ripening of low fat Ras cheese on biogenic amines and free amino acids development. Food Chemistry 64, p.
67-75
KOMPRDA, T., SM LÁ, D., NOVICKÁ, K., KALHOTKA, L., ŠUSTOVÁ, K., PECHOVÁ, P., (2007):
Content and distribution of biogenic amines in dutch-type hard cheese. Food Chemistry 102/1, p. 129-137.
LEUSCHNER, R.G.K., KURIHARA, R., HAMMES, W.P. (1998): Effect of enhanced proteolysis on
formation of biogenic amines by lactobacilli during Gouda cheese ripening. Int. J. of Food Microbiol. 44, p.
15-20
LOGAN, N. A., DE VOS, P.(2009): Genus I Bacillus. In De Vos et al. Bergey´s Manual of Systematic
Bacteriology Vol. Three The Firmicutes. Springer 2009, ISBN 978-03-387-95041-9.
MARINO, M., MAIFRENI, M., MORET, S., RONDININI, G. (2000): The capacity of Enterobacteriaceae
species to produce biogenic amines in cheese. Letters in Appl. Microbiol. 31/2, p. 169-173
N ME KOVÁ, I., ROUBAL, P., PECHA OVÁ, M.,UHROVÁ, B., SOLICHOVÁ, K., PLOCKOVÁ, M.
(2010): Bacillus cereus a další bacily v mléce – význam pro mlékárenské technologie. Krom ížské
mléka ské dny 2010, Sborník p ednášek, Kromilk, a.s., s. 91-95.
PEREIRA, C. I., RARRETO CRESPO, M.T., SAN ROMÃO, M.V. (2001): Evidence of proteolytic activity
and biogenic amines production in Lactobacillus curvatus and Lactobacillus homobiochii. Int. Journal of
Food Microbiology 68, p. 211-216.
RODRIGUEZ-JEREZ, J.J., GIACCONE, V., COLAVITA, G., PARISI, E. (1994): Bacillus macerans – a
new potent histamine producing microorganisms isolated from Italian cheese. Food Microbiology 11, p. 409415
R ŽI KA, F. (2003): Grampozitivní sporulující aerobní ty inky. In Votava, M. a kol. Léka ská
mikrobiologie speciální. NEPTUN Brno (2003), ISBN: 80-902896-6-5
SEDLÁ EK, I. (2007): Taxonomie prokaryot. Masarykova univerzita, Brno, 270 s. ISBN 80-210-4207-9
SILLA SANTOS, M. H. (1996): Biogenic amines: their importance in foods. Int. J. of Food Sci. 29. s. 213231
20
SILLA SANTOS, M. H. (1998): Amino acid decarboxylase capability of microorganisms isolated in Spanish
fermented meat products. Int. Journal Food Microbiology 39, p. 227-230.
STRATTON, J.E., HUTKINS, R.W., TAYLOR, S.L. (1991): Biogenic amines in cheese and other
fermented foods. A review. J. of Food Protection 54/6, p. 460-470
VELÍŠEK, J. (1999) : Chemie potravin 1 – 3, OSSIS Tábor, ISBN 80-902391-2-9.
VYLET LOVÁ, M., MANGA, I., HANUŠ, O. (2010): Výskyt mikroorganism
s možnou
dekarboxylázovou aktivitou u vzork mléka a sýr . In ŠUSTOVÁ, K. -- KUCHTÍK, J. -- KALHOTKA, L. -J ZL, M. -- FALTA, D. Farmá ská výroba sýr a kysaných mlé ných výrobk . 1. vyd. Zem d lská 1, 613
00 Brno: Mendelova univerzita v Brn , 2010, s. 35--36. ISBN 978-80-7375-402-0.
Kontaktní adresa:
Ing. Libor Kalhotka, Ph.D. Ústav agrochemie, p doznalství, mikrobiologie a výživy rostlin, MENDELU,
Zem d lská 1, 613 00 Brno, eská republika, e-mail: [email protected]
21
AKTUÁLNÍ ZDRAVOTNÍ POHLED NA MLÉKO A MLÉ NÉ VÝROBKY
Halina Mat jová – Jind ich Fiala
Léka ská fakulta, Masarykova univerzita, Brno
SOUHRN
Šedesát milion let staré a stále nepostradatelné, co je to ?
Pod touto otázkou najdeme mléko, které s objevením se savc na Zemi p ibližn p ed šedesáti
miliony let stále poskytuje životn d ležité nutrienty.
Vliv mléka na zdraví je stále kontroverzní téma, p edstavující dva tém
tábory. Na jedné stran
nesmi itelné názorové
ada pseudov deckých guru poukazuje na mléko jako na potravinu ur enou
výhradn pro mlá ata (tele) a mléko obvi uje ze vzniku ady nemocí a tvrdí, že za vším stojí
všemocný mlékárenský pr mysl a jeho lobbing. Opa ná názorová skupina n kdy naopak vidí v
mléce jen pozitiva. Pokud skute n tato p evažují, pak lze mléko oprávn n doporu ovat jako
sou ást správné výživy.
Dopad konzumace na lidské zdraví na základ
medicíny založené na d kazech pochází z
epidemiologických studií, které hodnotí v reálných kvótních podmínkách p ímý vztah mezi
konzumací mléka, eventuáln
mlé ných výrobk a výskytem ur itého onemocn ní. Jako d kaz
nesta í, že v mléce je obsažena ur itá složka, které je obecn p ipisován ur itý zdravotní efekt jak v
pozitivním, tak negativním smyslu.
Je t eba vid t a posuzovat efekt stravy jako pouze jeden z mnoha faktor ovliv ujících zdraví. Mezi
n pat í vlivy jako genetika, pohlaví, životní styl (pohybová aktivita, kou ení stres). Navíc i mezi
jednotlivci je zna ná individuální variabilita, což m že mít za následek, že stejná potravina je pro
n koho prosp šná a pro jiného nikoliv.
Mezi pozitivní vlivy mléka lze adit samotný obsah živin a bioaktivních látek v mléce.
V posledních letech byly publikovány ady systematických p ehled a meta analýz, které ukázaly
pozitivní vliv mléka z hlediska prevence rakoviny tlustého st eva, osteoporózy, hypertenze a
cukrovky. Jako negativní je pohled na mléko z hlediska alergie na bílkovinu mléka, aterogenity
mlé ného tuku a rakoviny prostaty.
Samostatnou kapitolou je laktózová intolerance, která v podstat
nemocí není. Avšak
m že
konzument m mléka p inášet ur ité zdravotní komplikace v závislosti na množství laktózy
v r zných mlé ných výrobcích a rozdílné velikosti jejich pr m rné porce.
Dále se na mléko a mlé né výrobky m žeme dívat jako na funk ní potraviny. Mléko se adí mezí
hlavní zdroje jodu v eské republice.Rovn ž mlé né výrobky mohou být nosi em fytosterol a
p ispívat tak ke snížení hladiny cholesterolu v krvi. Nejnov ji dle novozelandské dvojit zaslepené
22
studii m že odst ed né mléko obohacené glykomakropeptidy a extrakt mlé ného tuk p edcházet
akutním záchvat m dny.
Pak je zde ada mýt
a pov r o mléce jako oblíbené zahle ování, akné, tvorba ledvinných kamen ,
špatná využitelnost vápníku z mléka, znehodnocení mléka antibiotiky, pasterizací atd., které se
nezakládají na v decky d kazuchtivé medicín .
V neposlední ad je nutno se o mléce zmínit v souvislosti i s nar stající epidemií obezity a to o
p isp ní mlé ných výrobk p i strategii regulace chuti, redukce hmotnosti nebo prevenci nadváhy.
Zvážíme-li všechna pro a proti, tak výrazn p evažují pozitiva. V tšina z b žn tradovaných negativ
jsou vymyšlená tvrzení bez jakéhokoliv podkladu. Mléko a mlé né výrobky jsou i nadále naprosto
oprávn nou sou ástí správné výživy. Dle nejnov jších výsledk lze o ekávat spíše posilování jejich
pozitivního významu než naopak.
Kontaktní adresa:
MVDr. Halina Mat jová, doc. MUDr. Jind ich Fiala, CSc., Léka ská fakulta, Masarykova univerzita, Brno.
23
VLIV PLEMENE A INDIVIDUALITY NA SLOŽENÍ MLÉ NÉHO TUKU SKOTU
Eva Samková1 – Ji í Špi ka2 – Oto Hanuš
1
Katedra veterinárních disciplín a kvality produkt ,
2
Katedra aplikované chemie,
Jiho eská univerzita v eských Bud jovicích, ZF, Studentská 13, 370 05 eské Bud jovice
3
Výzkumný ústav pro chov skotu, Rapotín
Abstract
Fatty acids are essential in terms of human nutrition. Especially representation of unsaturated fatty
acids and CLA (conjugated linoleic acid) is important for possible consumer health benefits. Beside
the dairy cow nutrition also genetical (breed) impacts are asserted on fatty acid profile of milk fat.
In comparison of two breed groups of individual milk samples (Czech Fleckvieh, n = 78; Holstein,
n = 86) the differences in representation of lauric (C12:0; 4.69 > 4.42%) and palmitic acid (C16:0;
32.75 < 34.1%; P<0.05) were stated. The differences in C18 acids were not found. There was found
interesting difference (near statistical significance) for representation of healthy desirable CLA
(0.42 > 0.38%). In some of our previous results this difference was also higher in the same trend.
The mentioned dependencies show that selection use for desirable changes of fatty acid profile of
milk fat should be possible.
Keywords: cow, milk, fatty acids, breed, individuality
ÚVOD
Složení mléka a jeho komponent významným zp sobem ovliv uje jakost kone né suroviny. Mlé ný
tuk je významný z hlediska nutri ního, technologického a výrazn se podílí na senzorických
vlastnostech produkt (Velíšek a Hajšlová, 2009). I když v mlé ném tuku bylo identifikováno více
než 400 mastných kyselin (Jensen, 2002), pouze 17 z nich má zastoupení vyšší než 0,5 %
(Samková, 2011). N které mastné kyseliny jsou vzhledem k provedeným studiím (p . Mensink,
2005) hodnoceny spíše negativn (trans isomery nenasycených mastných kyselin, kyseliny laurová,
myristová a palmitová), u ostatních byly prokázány pozitivní ú inky (kyselina olejová, esenciální
mastné kyseliny linolová a alfa-linolenová), v etn kyseliny stearové, která je azena do skupiny
nasycených mastných kyselin (German et al., 2009).
24
Zastoupení mastných kyselin je ovlivn no mnoha faktory. I když nejvýrazn jší z nich je jist faktor
výživy dojnic (Kala a Samková, 2010), zm ny ve spektru mastných kyselin v d sledku úpravy
krmné dávky mají v tšinou krátkodobý charakter. Významnou roli ve složení mlé ného tuku
sehrávají také faktory, kde se uplat uje vliv jedince, tj. nap . vliv plemene nebo individuality
dojnice (Samková, 2011). Ve srovnání s vlivy výživy nebyly v posledních dvaceti letech tyto
faktory v takové mí e sledovány.
MATERIÁL A METODY
Vzorky mléka pro stanovení složení mléka a zastoupení mastných kyselin v mlé ném tuku byly
odebrány p i pravidelných m sí ních kontrolách užitkovosti v pr b hu celého roku 2005 od skupin
dojnic eského strakatého a holštýnského plemene vyrovnaných podle po adí a stadia laktace
(tabulka 1).
Tabulka 1: Charakteristika skupin dojnic eského strakatého (C) a holštýnského skotu (H)
po adí laktace
dny laktace
x
2,0
151
C (n=78)
sx
min
0,9
1
28
104
max
4
200
mléko (kg)
tuk (%)
bílkoviny (%)
laktóza (%)
19,4
4,27
3,62
4,83
4,7
0,70
0,32
0,25
30,4
6,60
4,49
5,30
5,8
2,76
2,84
4,00
x
2,2
151
H (n=86)
sx
min
0,9
1
31
101
max
4
200
0,1564
0,9777
22,1
4,14
3,45
4,82
5,8
0,90
0,40
0,21
38,4
6,70
4,83
5,30
0,0019
0,3033
0,0039
0,8666
4,5
2,28
2,70
4,30
p
Obsahy tuku, bílkovin a laktózy byly ur eny spektrofotometricky p ístrojem MilkoScan 4000 (Foss
Electric). Mastné kyseliny z mlé ného tuku byly stanoveny metodou plynové chromatografie
(Pešek et al., 2006). Výsledky analýz byly zpracovány s využitím možností programu Statistica CZ
6.1 (Statsoft CR), ke sledování vlivu plemene byla použita jednofaktorová analýza rozptylu, pro
testy významnosti rozdíl mezi skupinami Fisher v LSD test.
VÝSLEDKY A DISKUZE
Obsah mlé ného tuku je v porovnání s ostatními složkami mléka mnohem více prom nlivý a velká
variabilita (daná zejména varia ním rozp tím) byla zjišt na i v obsazích jednotlivých mastných
kyselin (tabulka 2). Zjišt né výsledky potvrzují, že plemeno vysv tluje ur itou ást variability
v zastoupení mastných kyselin, jak uvádí již Kelsey et al. (2003). V tší rozdíly mezi plemeny
25
v zastoupení mastných kyselin jsou patrné u mastných kyselin tvo ených „de novo“, tj. v mlé né
žláze (mastné kyseliny s krátkým a st edn dlouhým et zcem). Takový výsledek je pom rn
logický, nebo se zde uplat uje užší vazba na genetickou ást ízení metabolismu vlastního jedince,
na rozdíl od dalších interferen ních vliv spektra bachorové mikroflóry. V zastoupení kyseliny
laurové (C12:0) a palmitové (C16:0) byly mezi plemeny také zjišt ny statisticky významné rozdíly
(P<0,05). I když na zastoupení mastných kyselin s vyšším po tem uhlík (>C18) má mnohem v tší
vliv výživa dojnic v etn bachorové fermentace (Chilliard et al., 2007), n kte í auto i p i ítají
variabilitu ve složení mlé ného tuku mezi plemeny rozdílné aktivit
enzymu stearoyl-CoA-
desaturáza (Mele et al., 2007). Tento klí ový enzym se ú astní metabolismu lipid v mlé né žláze
dojnic a je zodpov dný za biosyntézu nenasycených mastných kyselin z nasycených. V d sledku
aktivity stearoyl-CoA-desaturázy vzniká ve tkáních p ibližn 80% CLA (Mosley et al., 2006). V
daném souboru však statisticky významné rozdíly u kyselin C18 mezi plemeny zaznamenány
nebyly (tabulka 2), což m že potvrzovat hypotézu siln jšího vlivu výživy na jejich zastoupení.
Tabulka 2: Zastoupení vybraných mastných kyselin (%) v mlé ném tuku dojnic eského strakatého
(C) a holštýnského skotu (H)
C (n=78)
x
sx
min
C12:0
4,69 0,70 2,92
C14:0
14,11 1,30 10,41
C16:0
32,75 2,82 25,74
C18:0
6,74 1,41 3,13
C18:1
20,63 2,93 14,74
C18:2n-6
1,62 0,34 0,73
C18:3n-3
0,38 0,11 0,16
CLA
0,42 0,13 0,14
CLA: konjugovaná kyselina linolová
max
6,37
17,12
40,93
11,99
29,10
3,30
0,90
0,78
x
4,42
13,73
34,10
6,66
20,24
1,60
0,37
0,38
H (n=86)
sx
min
0,79 2,01
1,52 7,94
3,87 26,57
1,81 2,88
3,48 12,55
0,29 0,88
0,09 0,22
0,13 0,09
p
max
6,25
17,82
44,04
12,66
36,60
2,18
0,62
0,67
0,0388
0,1598
0,0213
0,7723
0,5580
0,8356
0,6293
0,1178
Je nutné si uv domit, že p i snaze o zm nu složení mlé ného tuku sm rem k vyššímu zastoupení
zdraví prosp šných mastných kyselin, je možné aplikovat také genetické poznatky (Samková,
2011). Specifický zájem byl v literatu e v nován d divosti obsah mastných kyselin (Stoop et al.,
2008) a korela ním závislostem mezi mastnými kyselinami a ukazateli mlé né užitkovosti (Soyeurt
et al., 2007). Tyto závislosti ukazují, že pro trvalejší zm ny složení by bylo možné využít selekce
dojnic. Zajímavý je rozdíl mezi sledovanými plemeny blízký statistické významnosti (tabulka 2)
pro zastoupení zdravotn (spot ebitelsky) žádoucí CLA. V n kterých našich d ív jších výsledcích
byl tento rozdíl ve stejném trendu i vyšší. Svou roli sehrává i rozdílná produkce mléka v pr b hu
26
laktace i b hem laktace (Kelsey et al., 2003). Zmi ované závislosti ukazují, že využití selekce pro
žádoucí zm ny složení profilu mastných kyselin mlé ného tuku by možné bylo.
ZÁV R
Široká variabilita ve spektru mastných kyselin mezi plemeny i v rámci individuality dojnic dávají
prostor pro zm ny složení mlé ného tuku. Tyto znalostí je možné využít p i výrob mlé ných
produkt se specifickým zastoupením mastných kyselin s ohledem na konkrétní požadavky. Na
menších farmách dojnic, zejména v systému low input nebo na ekologických farmách (s p ímým
prodejem mléka nebo produkt ) tak existuje reálná možnost cílené produkce mléka
s „garantovaným” (vysoce pravd podobn ) pozitivn
pozm n ným profilem mastných kyselin
mlé ného tuku s ohledem na spot ebitelské zdravotní benefity práv
cíleným výb rem nejen
plemene, ale i vhodných jedinc za pot ebné soub žné modifikace krmných postup .
POD KOVÁNÍ
P ísp vek byl zpracován s podporou projekt MZe R QH 81210 a projektu OP VK CZ.1.07/2. 3.
00/09.0081.
SOUHRN
Mastné kyseliny jsou významné z hlediska lidské výživy. Zejména podíl nenasycených mastných
kyselin a CLA (konjugovaná kyselina linolová) je významný pro možné spot ebitelské zdravotní
benefity. Vedle výživy dojnic se uplat ují na profil mastných kyselin mlé ného tuku i vlivy
genetické (plemeno). V porovnání dvou plemenných skupin individuálních vzork mléka ( eské
strakaté, n = 78; holštýnské, n = 86) byl zjišt n rozdíl v zastoupení kyseliny laurové (C12:0; 4,69 >
4,42 %) a palmitové (C16:0; 32,75 < 34,1 %; P<0,05). Nebyly nalezeny významné rozdíly u kyselin
C18. Zajímavý rozdíl (blízký statistické významnosti) byl nalezen pro zastoupení zdravotn žádoucí
CLA (0,42 > 0,38 %). V n kterých našich d ív jších výsledcích byl tento rozdíl ve stejném trendu i
vyšší. Zmi ované závislosti ukazují, že využití selekce pro žádoucí zm ny složení profilu mastných
kyselin mlé ného tuku by možné bylo.
Klí ová slova: dojnice, mléko, mastné kyseliny, plemeno, individualita
27
LITERATURA
GERMAN J.B., GIBSON R.A., KRAUSS R.M., NESTEL P., LAMARCHE B., VAN STAVEREN
W.A., STEIJNS J.M., DE GROOT L., LOCK A.L., DESTAILLATS F. (2009): A reappraisal of the
impact of dairy foods and milk fat on cardiovascular disease risk. European Journal of Nutrition,
48, 191-203.
CHILLIARD Y., GLASSER F., FERLAY A., BERNARD L., ROUEL J., DOREAU M. (2007):
Diet, rumen biohydrogenation and nutritional quality of cow and goat milk fat. European Journal of
Lipid Science and Technology, 109, 828-855.
JENSEN R.G. (2002): The composition of bovine milk lipids: January 1995 to December 2000.
Journal of Dairy Science, 85, 295-350.
KALA
P., SAMKOVÁ E. (2010): The effects of feeding various forages on fatty acid
composition of bovine milk fat: A review. Czech Journal of Animal Science, 55, 521-537.
KELSEY J.A., CORL B.A., COLLIER R.J., BAUMAN D.E. (2003): The effect of breed, parity,
and stage of lactation on conjugated linoleic acid (CLA) in milk fat from dairy cows. Journal of
Dairy Science, 86, 2588-2597
MELE M., CONTE G., CASTIGLIONI B., CHESSA S., MACCIOTTA N.P.P., SERRA A.,
BUCCIONI A., PAGNACCO G., SECCHIARI P. (2007): Stearoyl-Coenzyme A desaturase gene
polymorphism and milk fatty acid composition in Italian Holsteins. Journal of Dairy Science, 90,
4458-4465.
MENSINK R.P. (2005): Effects of stearic acid on plasma lipid and lipoproteins in humans. Lipids,
40, 1201-1205.
MOSLEY E.E., SHAFII B., MOATE P.J., MCGUIRE M.A. (2006): cis-9, trans-11 conjugated
linoleic acid is synthesized directly from vaccenic acid in lactating dairy cattle. Journal of Nutrition,
136, 570-575.
PEŠEK M., SAMKOVÁ E., ŠPI KA J. (2006): Fatty acids and composition of their important
groups in milk fat of Czech Pied cattle. Czech Journal of Animal Science, 51, 181-188.
SAMKOVÁ, E.: Faktory ovliv ující zastoupení mastných kyselin mlé ného tuku skotu: Habilita ní
práce. eské Bud jovice: JU ZF, 2011. 60 s.
SOYEURT H., GILLON A., VANDERICK S., MAYERES P., BERTOZZI C., GENGLER N.
(2007): Estimation of heritability and genetic correlations for the major fatty acids in bovine milk.
Journal of Dairy Science, 90, 4435-4442.
STOOP W.M., VAN ARENDONK J.A.M., HECK J.M.L., VAN VALENBERG H.J.F.,
BOVENHUIS H. (2008): Genetic parameters for major milk fatty acids and milk production traits
of dutch Holstein-Friesians. Journal of Dairy Science, 91, 385-394.
28
VELÍŠEK J., HAJŠLOVÁ J. (2009): Chemie potravin 1. 1 ed. Tábor: OSSIS, pp. 580. 978-8086659-15-2.
Kontaktní adresa:
Ing. Eva Samková, Ph.D., Katedra veterinárních disciplín a kvality produkt , Jiho eská univerzita v eských
Bud jovicích, Zem d lská fakulta, Studentská 13, 370 05 eské Bud jovice, eská republika, e-mail:
[email protected].
29
VLIV DOBY SKLADOVÁNÍ NA R ST PROBIOTICKÝCH KULTUR V JOGURTU
EFFECT OF STORAGE ON THE GROWTH OF PROBIOTIC CULTURES IN YOGURT
Miroslava Kolá ová1 – Pavla Sládková1 – Doubravka Rožnovská1
1
Ústav technologie potravin, AF MENDELU v Brn , Zem d lská 1, 613 00 Brno
Abstract
The purpose of this experiment was verify the real samples of probiotics and synbiotic
microorganisms in white yogurts for presence and declared numbers (CFU/g) of probiotics
microorganisms. Analysis were conducted throughout the shelf life of products (28 days). Samples
of yogurts were stored at 4 °C and collected at days (0, 7, 14, 21, 26 and 28) during of experiment.
For determine the of observed probiotics microorganisms was used selective agar MRS with
addition of antibiotic clindamycin hydrochloride for the species Lactobacillus acidophilus (37
°C/72 h anaerobic) BSM agar for the genus Bifidobacterium (42 °C/5 days anaerobic). From the
results could be observed that the yogurt with addition of prebiotics (inulin) had a better influence
on growth and time period of viability of probiotics microorganisms (Lactobacillus acidophilus,
Bifidobacterium) than probiotics.
Keywords: probiotics microorganisms, prebiotic, synbiotic
ÚVOD
Probiotika jsou definována jako živé mikroorganismy, které aplikovány v p im eném množství
p ízniv ovliv ují zdravotní stav hostitele (Rayes et al., 2008; Jensen et al., 2012). Hlavním
mechanismem ú inku probiotik je jejich vliv na funkci st evní slizni ní bariéry. Nej ast ji se jedná
o rody Lactobacillus a Bifidobacterium. D ležitou roli v za le ování probiotických bakterií do
výrobku hrají r zné faktory, nap íklad typy obal , skladovací teplota, složení fermenta ního média,
dostupnost živin a v neposlední ad také kyselost produktu (Tamime, 2005).
Probiotické bakterie musí být životaschopné b hem skladování, d ležité jsou i chu ové vlastnosti
potraviny nebo potravinového dopl ku, ve kterých jsou obsaženy. Prebiotika jsou nestravitelné
látky obsažené v potravinách, které podporují selektivn r st nebo aktivitu jedné bakterie nebo
omezeného po tu st evních bakterií, a tím pozitivn ovliv ují složení st evní mikroflóry tlustého
st eva, ímž mají celkov pozitivní vliv na zdraví p íslušného konzumenta. Kombinace prebiotika s
probiotikem se nazývá synbiotikum. P íkladem synbiotika pro lidskou výživu je jogurt s obsahem
30
probiotických bifidobakterií a prebiotickou oligofruktózou nebo inulinem. Tato kombinace potom
p ispívá k prodloužení p ežití probiotika, pro které je prebiotikum specifickým substrátem vhodným
k fermentaci (Valcheva et al., 2012; Nevoral, Bronský, 2010).
V sou asnosti je na tuzemském trhu k dispozici celá ada mlé ných výrobk
s deklarovanou
probiotickou mikroflórou. Dále je pozornost v nována výzkumu synbiotických
erstvých
fermentovaných mlék a jogurt (Buriti et al. 2007; Salem et al. 2007; Cardelli et al. 2008). V
pop edí zájmu je také potenciální p sobení probiotik v prevenci a terapii onemocn ní a
patofyziologických stav .
MATERIÁL A METODY
Ke sledování vlivu doby skladování na po et probiotických kultur byly použity 2 typy jogurt . Jako
probiotikum byl ozna en bílý selský jogurt s probiotickou kulturou BIFI a Lactobacillus
acidophilus o hmotnosti 200 g a jako synbiotikum bílý selský jogurt s probiotickou kulturou BIFI a
Lactobacillus acidophilus s p ídavkem inulinu o hmotnosti 200 g.
V pr b hu pokusu byly vzorky jogurt skladovány p i 4 °C a odebírány ve dnech (0, 7, 14, 21, 26 a
28). Do sterilního sá ku bylo naváženo 10 g výrobku, bylo p idáno 90 ml fyziologického roztoku
(Merck, N mecko) a homogenizováno 90 s. Homogenizát byl následn
použit pro p ípravu
p íslušných ed ní. P íprava ed ní byla provedena dle SN EN ISO 8261.
Kultivace probíhala plotnovou metodou pomocí zalití, p i níž byly stanovovány tyto skupiny
mikroorganism : rod Lactobacillus acidophilus na MRS agaru (Biokar Diagnostics, Francie)
s p ídavkem antibiotika clindamycin hydrochloride (0,5 mg/l, Sigma-Aldrich, N mecko) p i 37 °C
po dobu 72 h anaerobn a rod Bifidobacterium na BSM agaru (Fluka, Švýcarsko) s p ídavkem BSM
suplementu (Fluka, Švýcarsko) p i teplot 42°C po dobu 125 h anaerobn . Po ukon ení kultivace
byly na jednotlivých Petriho miskách ode teny narostlé kolonie a výsledek vyjád en v KTJ/g.
Vykultivované presumptivní kolonie byly 2x p eo kovány na selektivních živných p dách a
použity pro izolaci a purifikaci DNA (Sambrook et al., 2001). Rodová identifikace bifidobakterií
byla provedena metodou PCR dle autor
Roy a Sirois (2000). Rodová a druhová identita
probiotických bakterií Lactobacillus acidophilus byla provedena ve spolupráci s eskou sbírkou
mikroorganism v Brn . Koncentrace H+ iont byla m ena pomocí p ístroje WTW pH 95 (Weilheim, N mecko).
Mikrobiologické ukazatele byly m eny ve dvou opakováních u každého odebraného vzorku.
Pr m ry z t chto dvou m ení byly použity ve statistickém vyhodnocení. Program Statistica 8
(StatSoft Inc., Tulsa, OK, USA) byl použit pro výpo et základních statistických charakteristik,
31
rozdíl
mezi skupinami vzork
v po tu mikrobiálních kolonií (jednostup ové t íd ní analýzy
rozptylu, v etn post hoc Duncanova testu).
VÝSLEDKY A DISKUZE
Bifidobacterium
10,5
*
10
Synbiotikum
**
*
9,5
log KTJ/g
Probiotikum
*
**
9
8,5
**
8
7,5
7
0
7
14
21
28
Doba odb ru
* p > 0,05; ** p > 0,001
Obr. 1 Zm ny v po tech bifidobakterií v závislosti na dob skladování bílého probiotického
a synbiotického jogurtu
Lactobacillus acidophilus
8,5
*
**
Probiotikum
*
8
Synbiotikum
log KTJ/g
**
7,5
**
7
6,5
6
0
7
14
21
28
Doba odb ru
* p > 0,05; ** p > 0,001
Obr. 2 Zm ny v po tech bakterií Lactobacillus acidophilus v závislosti na dob skladování bílého
probiotického a synbiotického jogurtu.
32
pH
4,45
pH probiotikum
4,4
pH synbiotikum
4,35
pH
4,3
4,25
4,2
4,15
4,1
4,05
4
0
7
14
21
28
Doba skladování
Obr. 3 Vliv doby skladování na zm nu pH v probiotickém a synbiotickém jogurtu
Experimentální výsledky prokázaly (Obr. 1 a 2), že u probiotického jogurtu došlo ve 14. dni
skladování k nár stu jak bifidobakterií z p vodní hodnoty 8,12 log KTJ.g-1 na hodnotu 9,40 log
KTJ.g-1, tak i bakterií Lactobacillus acidophilus z hodnoty 7,43 log KTJ.g-1 na hodnotu 7,91 log
KTJ.g-1. Podobn jako u probiotického jogurtu došlo u jogurtu s p ídavkem prebiotik ke zvýšení
po t ve 14. dni u druhu Lactobacillus acidophilus z 7,60 log KTJ.g-1 na 8,37 log KTJ.g-1 a u rodu
Bifidobacterium z 8,20 log KTJ.g-1 na 10,10 log KTJ.g-1. Vyšší nár st probiotických kultur
laktobacil
a bifidobakterií u jogurt
kontrolních i jogurt
s p ídavkem inulinu b hem doby
skladování byl zaznamenán také autorem Capela et al. (2006).
Obdobn jako u jogurt byl sledován nár st probiotických kultur laktobacil a bifidobakterií p i
skladování s p ídavkem inulinu nebo oligofruktosy u erstvých sýr (Buriti et al. 2007; Salem et al.
2007; Cardelli; et al. 2008) a u fermentovaného mléka (Desai et al. 2004), kde byl prokázán vyšší
po et živých mikroorganism po 21 dnech skladování p i 4 °C u výrobk s p ídavkem inulinu
oproti kontrolám bez p ídavku prebiotik. V našem pokusu byl od 14. do 28. dne zaznamenán pokles
v po tu probiotických kultur u obou typ jogurt . Postupné snižování bakterií zaznamenal také
autor Oliveira et al. (2011). Avšak po celou dobu skladování byly ve výrobku s prebiotikem vždy
zaznamenány statisticky pr kazn vyšší po ty živých mikroorganism (laktobacil a bifidobakterií)
než u kontrol (probiotický jogurt) bez p ídavku inulinu, jak zaznamenal také autor Donkor et al.
(2007). Po ty bakterií Lactobacillus acidophilus u probiotického jogurtu na konci doby skladování
(28. den) neodpovídaly hodnotám na ízených Ministerstvem zem d lství (Vyhláškou . 77/2003
Sb.). Tato vyhláška stanovuje minimální po et bakterií Lactobacillus acidophilus 107 KTJ.g-1,
nam ené hodnoty v experimentu byly však 105 KTJ.g-1
33
V této studii byly m eny hodnoty pH obou výrobk , rovn ž po celou dobu skladování (Obr. 3).
Životaschopnost a stabilita probiotik m že být vedle jiných faktor
ovlivn na také nízkými
hodnotami pH produktu (Tamime, 2005). Z výsledku na Obr. 3 je patrné, že
probiotického jogurtu pokleslo pH b hem 28 dn
u
z po áte ní hodnoty 4,38 na hodnotu 4,05,
u synbiotického jogurtu pokleslo pH z po áte ní hodnoty 4,39 na hodnotu 4,23. U všech vzork
tedy došlo ve srovnání po áte ní a kone né hodnoty k poklesu pH. Auto i Lourens-Hattingh et al.
(2001); Maxa a Rada (2002) také pozorovali souvislost mezi tzv. p ekyselením výrobku a poklesem
po tu mlé ných bakterií na konci doby trvanlivosti výrobku. Stejné záv ry publikoval i
Kailasapathy et al. (2008).
ZÁV R
V experimentu bylo zjišt no, že u jogurtu s p ídavkem prebiotika byly po ty probiotických
mikroorganism vyšší. K výraznému vzr stu došlo ve 14. dni, poté se však po ty bakterií za aly
snižovat. Toto snížení mohlo být zp sobeno vlivem p ekyselení výrobku (Lourens-Hattingh et al.,
2001; Maxa a Rada, 2002). U synbiotického jogurtu se ve 26. dni projevila delší životaschopnost
probiotických kultur než u jogurtu kontrolního (probiotického). Tato skute nost potvrdila, že
prebitikum jako živný substrát prodlužuje životaschopnost probiotik obsažených v synbiotiku
(Oliviera, 2011). I p esto, že na konci doby skladování došlo k prokazatelnému snížení po tu jak
u synbiotického, tak i probiotického jogurtu byly po ty životaschopných bifidobakterií (107 KTJ.g1
) v souladu s Vyhláškou (77/2003 Sb.) Ministerstva zem d lství. Vyhlášce nevyhovoval pouze
po et bakterií Lactobacillus acidophilus na konci doby skladování u probiotického jogurtu.
POD KOVÁNÍ
Tato práce byla podpo ena grantem IGA MENDELU IP 19/2011.
SOUHRN
Cílem této práce bylo ov it reálné vzorky probiotických a synbiotických bílých jogurt
na zastoupení a deklarované po ty (KTJ/g) probiotických mikroorganism . Analýza probíhala po
celou dobu trvanlivosti výrobk (28 dní). V pr b hu pokusu byly vzorky jogurt skladovány p i 4
°C a odebírány ve dnech (0, 7, 14, 21, 26 a 28). Ke stanovení sledovaných probiotických
mikroorganism
byla použita selektivní živná p da MRS s p ídavkem antibiotika clindamycin
hydrochloride pro druh Lactobacillus acidophilus (anaerobní kultivace p i 37 °C po dobu 72 hodin)
a p da BSM pro stanovení rodu Bifidobacterium (anaerobní kultivace p i 42 °C po dobu 5 dn ). Na
34
základ získaných výsledk lze konstatovat, že výrobek s p ídavkem prebiotika (inulinu) m l na
r st a délku životaschopnosti probiotických mikroorganism
(Lactobacillus acidophilus,
Bifidobacterium) p ízniv jší vliv než výrobek probiotický.
Klí ová slova: probiotické mikroorganismy, prebiotika, synbiotika
LITERATURA
BURITI, F., C., A. et al., 2007: Synbiotic potential of fresch cream cheese supplement with inulin
and Lactobacillus paracasei in co-culture with Streptococcus thermophilus. Food Chemistry 104,
1605−1610
CAPELA, P. et al., 2006: Effect of cryoprotectants, prebiotics and microencapsulation on survival of
probiotic organisms in yogurt and freeze-dried yogurt. Food research International 39, 203−211
CARPELLI, H., R. et al., 2008: Inulin and oligofructose impruve sensory quality and increase the
probiotic viable count in potentially synbiotic petit-suisse cheese. Food science and Technology 41,
1037−1046
SN EN ISO 8261 P íprava analytických vzork a ed ní pro mikrobiologické zkoušení
DESAI, A, .R. et al., 2004: Survival and activity of probiotic lactobacilli in skim milk containing
prebiotics. Journal of food science 69, 57−60
DONKOR, O., N. et al., 2007: Survival and activity of selected probiotic organisms in set-type
yoghurt during cold storage. Int. Dairy Journal 17, 657−665
JENSEN, H. et al., 2012: In vitro testing of commercial and potential probiotic lactic acid bacteria.
International Journal of Food Microbiology, Vol. 153, Issues 1–2, 216–222
KAILASAPATHY, K. et al., 2008: Survival of Lactobacillus acidophillus and Bifidobacterium
animalis ssp. lactis in stirred fruit yogurts. Science Direct, 1317–1322
LOURENS-HATTINGH, A. et al.,2001: Yogurt as probiotic carrier food. International Dairy Journal
11, 1−17
MAXA, V., RADA, V., 2002: Význam bifidobaktérií a baktérií mlé ného kvašení pro výživu a zdraví.
2. vydání. Praha: ÚZPI, 40 s. ISBN 80-855120-57-7.
NEVORAL, J., BRONSKÝ, J., 2010: Probiotika a jejich klinické užití. Postgraduální medicína.
35
OLIVIERA, S., R., P. et al., 2011: Effect inulin as prebiotic and synbiotic interactions between
probiotics to improve fermented milk firmness. Journal of Food Engineering 107, 36–40
RAYES et al., 2008: Prebiotics, probiotics, synbiotics in surgery—are they only trendy, truly
effective or even dangerous? Langenbecks Arch Surg 394, 547–555
ROY, D., SIROIS, S., 2000: Molecular differentiation of Bifidobacterium species with amplified
ribosomal DNA restriction analysis and alignment of short regions of the ldh gene. FEMS
Microbiol. lett. 191: 17–24.
SALEM, M., M., M. et al., 2007: The use of synbiotics for production low fat Labneh. Deutsche
Lebensmittel-Rundschau 103, 124−132
SAMBROOK, J., FRITCH, E., F., MANIATIS, T., 2001: Molecular cloning, 3rd. Ed. New York: Cold
spring Barbor Lab. Press.
TAMIME, A., Y., 2005: Probiotic dairy products. Oxford, UK: Blackwell Pub., 216 s.
ISBN 1-
4051-2124-6.
VALCHEVA, R. et al., 2012: Fructo-oligosaccharides as therapeutics for active Crohn's disease:
Adequate power and no effect. Inflammatory Bowel Diseases, Vol. 18, Issue 2, 391–392
Vyhláška . 77/2003 Sb., kterou se stanoví požadavky pro mléko a mlé né výrobky, mražené krémy
a jedlé tuky a oleje
Kontaktní adresy
Ing. Miroslava Kolá ová, Ústav technologie potravin, Mendelova univerzita v Brn , Zem d lská 1, 613 00 Brno, eská
republika, e-mail: [email protected]
Ing. Pavla Sládková, Ph.D., Ústav technologie potravin, Mendelova univerzita v Brn , Zem d lská 1, 613 00 Brno,
eská republika, e-mail: [email protected]
36
P ÍLOHY
37
Seznam vybraných projekt OPVK ešených na Agronomické fakult (MENDELU)
CZ.1.07/2.3.00/09.0037: Další odborné vzd lávání jako cesta ke zkvalitn ní personálního
zabezpe ení pracovník pro biotechnologický výzkum a vývoj
- doc. RNDr. B etislav Brzobohatý, CSc.
CZ.1.07/2.3.00/09.0090: Vzd lávání a týmová spolupráce v oblastech regenerace krajiny intenzivn
narušené lidskou inností
- Ing. Martin Brtnický
CZ.1.07/2.3.00/09.0081: Komplexní vzd lávání lidských zdroj v mléka ství
- doc. Ing. Kv toslava Šustová, Ph.D.
CZ 1.07./2.4.00/12.0045: Posílení spolupráce mezi MZLU v Brn a dalšími institucemi
v terciárním vzd lávání a výzkumu
- Dr. Ing. Zden k Havlí ek
CZ.1.07/2.4.00/12.0043: Partnerská sí v oblasti speciálních plodin
- Ing. Gabriela R ži ková, Ph.D.
CZ.1.07/3.2.09/01.0024: Udržitelnost hospoda ení v krajin
- doc. RNDr. Jana Kotovicová, Ph.D.
CZ.1.07/2.3/.00/09.0224: Budování výzkumných tým a rozvoj univerzitního vzd lávání
výzkumných odborník pro mikro- a nanotechnologie (NANOTEAM)
- doc. Ing. René Kizek, Ph.D.
CZ.1.07/1.3.10/03.0005: Environmentální vzd lávání pro pedagogy ZŠ
- prof. Ing. František Hrab , CSc.
Více se o všech OPVK projektech m žete dozv d t na http://web2.mendelu.cz/af_291_projekty/
Tyto projekty jsou spolufinancovány z Evropského sociálního fondu a státním rozpo tem eské republiky
38
39
Název publikace:
Editor:
Rok
Projekt OPVK
Po et stran:
Po et výtisk :
Vydáno:
Dostupné online:
Minisborník z akce Den s mlékem na MENDELU
- sou ást elektronického Sborníku XXXVIII. Seminá e o jakosti
potravin a potravinových surovin „Ingrovy dny“
Ing. Miroslav J zl, Ph.D.
2012
CZ.1.07/2.3.00/09.0081
39
160
Mendelova univerzita v Brn , Zem d lská 1, 613 00 Brno,
eská republika, www.mendelu.cz
http://www.mlekarstvi.cz/
P ísp vky jsou otišt ny ve verzi zaslané autorem, bez jazykové korektury.
40